Царь всех болезней. Биография рака

Озарение снизошло на него ненастным зимним утром[858]. В феврале 1978 года по дороге на работу он угодил в сильнейший, непроглядный буран. Общественный транспорт встал, и Вайнберг в галошах и непромокаемой шляпе, медленно ступая по слякоти, отправился в лабораторию через длинный мост Лонгфелло. Снежная пелена заволокла ландшафт и поглотила звуки, создав вокруг Вайнберга тихое, уютное гипнотическое пространство. Пересекая застывшую реку, он размышлял о ретровирусах, раке и генах рака у людей.

Выделить src и определить его как онкоген оказалось несложно из-за того, что у ВСР всего четыре гена: копаясь в ретровирусном геноме, его едва ли удалось бы пропустить. В раковой же клетке около 20 тысяч генов. Искать среди них те единичные, что вызывают рак, казалось затеей безнадежной.

Онкоген по определению обладает особым свойством: он запускает в нормальной клетке процесс бесконтрольного деления. Темин использовал это свойство в своих экспериментах по моделированию рака в чашке Петри, получая “очаги” деления. Размышляя об онкогенах, Вайнберг снова и снова возвращался к этому ключевому свойству.

Из 20 тысяч генов раковой клетки, рассуждал он, подавляющее большинство наверняка совершенно нормальны, а мутантные протоонкогены должны составлять меньшинство. Вообразим, что все эти 20 тысяч генов удастся распределить по 20 тысячам нормальных клеток так, чтобы каждая получила только один. Обычные, неизмененные гены особо не повлияют на клетку-реципиента, а вот клетка, получившая онкоген, повинуясь этому сигналу, начнет безудержно размножаться. Через 10 делений ее потомки образуют в чашке Петри крохотный конгломерат, а через 12 – уже вполне заметный “очаг”, рак в его первичном, элементарном виде.

Метель принесла Вайнбергу катарсис: его научное воображение наконец очистилось от ретровирусов. Если в раковой клетке действительно есть активированные протоонкогены, то после их переноса в нормальные клетки те начнут неуемно размножаться. Десятилетиями ученые полагались на вирус Рауса, чтобы внедрить активированный src в клетку и спровоцировать ее деление. Вайнберг же попытается вирус обойти и перенести онкогены напрямую из раковых клеток в нормальные… Путник вдруг обнаружил себя на противоположном берегу. Снег все еще кружился в неистовом вальсе, а светофоры упрямо продолжали переключать свои огни на пустынном перекрестке. Вайнберг пересек его и зашагал к онкоцентру.

Вызовы не заставили себя ждать. Первый был чисто техническим: как перенести ДНК из раковой клетки в популяцию нормальных? На счастье, этой техникой Вайнберг в совершенстве овладел в свое застойное десятилетие. Начал он с выделения ДНК из раковых клеток: после череды химических реакций и центрифугирований она выпадала в хлопьевидный, похожий на свернувшееся молоко осадок. Затем он резал эту ДНК на тысячи кусочков, по размеру примерно соответствовавших одному или двум генам. Дальше Вайнбергу требовался переносчик – молекула, которая протащила бы полученные кусочки через клеточную оболочку. И здесь помог интересный трюк. Вайнберг знал, что ДНК может связываться с фосфатом кальция, образуя крошечные белые частицы. Клетки же способны поглощать эту соль, а значит, внутрь обязаны попасть и привязанные к ней кусочки ДНК. Когда Вайнберг распылял эти белые крупинки над слоем нормальных клеток в чашке Петри, он снова наблюдал метель – тот самый вихрь генов, что так живо представлялся ему во время памятной прогулки по мосту.

Далее Вайнберг задумал простой эксперимент. Те клетки, которые “проглотят” онкоген, должны будут перейти к бесконтрольному делению и образовать на фоне нормального клеточного слоя очаги активного разрастания. Надо будет просто отобрать клетки из этих очагов и выделить из них фрагмент ДНК, который индуцировал размножение. Так удастся выявить реально действующий человеческий онкоген.

Летом 1979 года Цзяо Ши, студент из лаборатории Вайнберга, начал исследовать геномы мышиных раковых клеток 15 типов, чтобы выявить фрагмент ДНК, который приводил бы к образованию очагов патологического роста в нормальных клеточных культурах[859]. Ши был немногословен, скрытен, уклончив, вспыльчив, несколько параноидален в отношении своих экспериментов и жутко упрям. Коллеги вспоминали, как, не сойдясь с Вайнбергом в каком-то вопросе, Ши внезапно усиливал свой акцент и делал вид, будто не понимает английского – языка, которым вообще-то пользовался легко и непринужденно. Однако, несмотря на все причуды, он был перфекционистом от природы. Эффективную технику переноса – трансфекции – ДНК он перенял у своего предшественника, но главное, у него было потрясающее внутреннее чутье сродни инстинкту садовника, помогавшее ему различать нормальный и аномальный клеточный рост.